2.1 MMC拓扑及工作原理

MMC主拓扑由三相六桥臂构成，每个桥臂由N个子模块（SM）和一个桥臂电感L_arm构成。MMC拓扑如图2-1所示。

图2-1 MMC拓扑

图2-1中，A、B和C表示三相交流系统，i_ap、i_bp、i_cp分别代表MMC三相上桥臂电流，i_an、i_bn、i_cn分别代表MMC三相下桥臂电流。U_dc是MMC直流侧电压，I_dc是直流电流。VF是IGBT，VD为二极管，C是子模块电容，u_va、u_vb、u_vc分别代表MMC交流侧出口处基波电压，i_sa、i_sb、i_sc分别代表MMC交流侧出口处三相基波电流。如无特殊说明，本章MMC电压、电流参考方向均以图2-1为准。

MMC上、下桥臂电压如式（2-1）所示（以A相为例）：

式中，u_ap和u_an分别为MMC的A相上、下桥臂电压。MMC运行实质为通过一定的调制策略（如最近电平调制策略），在桥臂上生成桥臂电压，由此得到MMC交流端口的电压波形，进而通过与交流系统的电压和相角差完成能量交换[1]。

MMC作为一个完全对称的拓扑，其各桥臂电气量间的关系为

式中，t为时间变量；T为交流基频周期。A、B、C代表三相桥臂，p表示上桥臂，n表示下桥臂。从式（2-2）可知，稳态下MMC各桥臂电气量只存在时序上的延迟。因此，后续稳态研究均以A相为例。